El diseño y las variedades de una torre de agua.

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¿Qué es una torre de agua y cuál es su principio de funcionamiento? ¿Qué tipos de torres de agua existen? ¿Cuáles son sus principales elementos? ¿Cuáles son las características de diseño de los diferentes tipos de torres y en qué se parecen entre sí? Hablaremos de esto en nuestro artículo..

Construcción de una torre de agua

La torre de agua es una estructura hidráulica para bombear y almacenar agua. Es un tanque instalado a cierta altura. El principio de funcionamiento se basa en la acción de la Ley de vasos comunicantes, que es una de las leyes básicas de la hidrostática. Este tipo de estructura se conoce desde la antigüedad, pero hoy en día las torres de agua no han perdido su relevancia, especialmente para zonas con escasez de energía..

El principio de funcionamiento y tipos de construcción de torres de agua.

Como se mencionó anteriormente, la ley de la hidrostática funciona en la torre. Gracias a él, el líquido en un sistema abierto tiende a ocupar el mismo nivel en todos los vasos comunicantes. En este caso, los elementos de la tubería pueden considerarse un recipiente. Para mantener una presión constante en las tuberías, se requiere una diferencia de altura constante de la columna de agua. En este caso, el agua del tanque de la torre debe distribuirse a través de la tubería a los consumidores, lo que significa que debe ubicarse por encima del punto de extracción más alto..

La tarea de diseño es simple: instalar el tanque a una cierta altura. Cada ingeniero resolvió este problema a su manera y, como resultado, aparecieron muchas variedades de torres de agua (WD)..

1. Albañilería (método antiguo). La torre y el tanque están completamente tapiados. El último WB construido con este método se remonta a 1885.

Construcción de una torre de agua

2. Torres de hormigón armado con reservorios. Los WB de hormigón armado estructural se construyeron principalmente en el período soviético. El volumen de un tanque de hormigón armado podría alcanzar los 150 metros cúbicos. metro.

Construcción de una torre de agua

3. Torres sobre soportes hiperboloides. Los soportes inventados por el gran ingeniero ruso V.G. Shukhov, además de las excepcionales propiedades estructurales, son de valor artístico. En total, unos 200 de ellos fueron construidos por el propio arquitecto. El principio de soporte hiperboloide se utiliza hoy en la construcción de los edificios y torres más altos del mundo..

Construcción de una torre de agua

4. El tanque está sobre un marco de acero. La opción más sencilla desde el punto de vista del proyecto. El diseño del marco es arbitrario (rectangular, triangular, plegable, etc.).

Construcción de una torre de agua

5. Tanque de acero de sección variable («granada»). Se fabrica en planta mediante la conexión de dos tanques cilíndricos de diferentes diámetros a lo largo del eje. El soporte es un contenedor (tubería) de menor diámetro ubicado en la parte inferior. Este es el tipo de WB más común en Rusia. Atractivo debido a la rápida instalación y fabricación, pero presenta dificultades durante el transporte (sobredimensionado).

Construcción de una torre de agua

6. Tanques individuales. Estos son elementos de una torre de agua, de una forma u otra conectados al sistema de suministro de agua de una casa separada..

Construcción de una torre de agua

Elementos de una torre de agua

Todas las torres tienen aproximadamente el mismo conjunto de nodos, que pueden complicarse o simplificarse según el año de construcción, la calidad del agua, el nivel del agua subterránea, etc. Pero existe un «conjunto» estándar de características que une todos los tipos de estas estructuras únicas:

  1. Depósito de altura. Puede estar hecho de cualquier material que no esté sujeto a una rápida descomposición (acero, hormigón, plástico). El fondo del tanque debe estar por encima del punto de mayor consumo..
  2. Soporte de tanque. En realidad, lo que hace que una torre sea una torre. La imaginación del arquitecto se manifiesta mejor aquí, especialmente cuando se trata de estructuras instaladas dentro de la ciudad y en lugares concurridos. Los ingenieros soviéticos encontraron una forma elegante (eficiente) de combinar las dos funciones en un solo elemento, creando una torre de acero con tuberías de soporte. De apariencia discreta, es más fácil y rápido de producir e instalar que los otros, por lo que son los WB de acero los que constituyen el 75% de todas las torres de agua instaladas masivamente..
  3. Tubería vertical. Más precisamente, hay dos de ellos: suministro y descarga. La alimentación se envía desde las bombas debajo de la tapa superior del tanque principal. A través de él, el tanque se llena de agua. La salida tiene un diámetro significativo (desde 200 mm) y está conectada al sistema de suministro de agua..
  4. Ascensor o trampilla de ventilación. Ubicado en la parte superior del tanque y sirve para igualar el volumen de aire y mantener constante la presión atmosférica.
  5. Gasolinera. Edificio unifamiliar, construido sobre un pozo, en el que se ubican bombas elevadoras de agua. Su tarea es asegurar que el tanque se llene al nivel requerido (máximo)..
  6. Automatización. Incluso un WB primitivo debe estar equipado con al menos un sensor de llenado, que encenderá las bombas para bombear en caso de una caída en el nivel del agua..
  7. Sistema de filtración. Cada torre ofrece la posibilidad de instalar filtros de cualquier nivel..

Construcción de una torre de agua1 – estación de bombeo con automatización; 2 – tubería de suministro; 3 – depósito; 4 – trampilla de ventilación; 5 – tubería de suministro de agua a los consumidores

Funciones de una torre de agua

La capacidad del tanque de la torre rara vez es inferior a 50 metros cúbicos. m de agua, y esto implica un uso colectivo, lo que conlleva un consumo volumétrico desigual. En la inmensa mayoría de los casos, los BM se instalan en áreas del sector privado donde se desarrolla la horticultura y se consume agua constantemente. En tales casos, la torre es parte del sistema de suministro de agua para áreas enteras..

  1. Nivelación del trabajo de la estación de bombeo. El abastecimiento de agua a la zona se realiza mediante una estación de bombeo que extrae agua de un pozo. Cuando la estación está conectada directamente a la tubería, inevitablemente se producirán sobrecargas en el pico de la reducción, lo que provocará fallas frecuentes en el equipo. El depósito actúa como un acumulador hidráulico que mantiene la presión en el sistema debido a la gravedad. Gracias a esto, las bombas funcionan de forma estable y no se sobrecargan..
  2. Ecualización de la presión de la red. Esta función se deriva directamente de la anterior. En este caso, la energía de las bombas no se gasta en mantener una presión constante en la tubería, esto es proporcionado por la columna de agua..
  3. Suministro de agua de emergencia. En caso de avería o prevención, se puede trabajar sin interrumpir el suministro de agua a los consumidores..
  4. Tratamiento de aguas. El agua de pozo no siempre cumple con los requisitos de GOST y SanPiN. La torre y el depósito tienen suficiente espacio libre para instalar varios sistemas de limpieza gruesa que llevan la calidad del agua a un nivel aceptable. Por ejemplo, en la «pata» de una torre de acero, a menudo se coloca un filtro flotante, que captura el óxido de hierro formado durante la aireación del agua..

Construcción de una torre de agua

Las tareas funcionales de una torre de agua no dependen de su estructura, altura, volumen del tanque y ubicación. Todas las torres realizan las mismas tareas descritas anteriormente..

La idea misma de acumular un suministro de agua es bastante aplicable a las tuberías de agua individuales, especialmente donde se consume constantemente: en complejos agrícolas y ganaderos. Los conjuntos de torres de agua también se pueden integrar en un edificio residencial y ahorrar energía para mantener una presión constante. Cómo construir un tanque de agua, te lo contamos en el siguiente artículo..

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